Maken machines en mensen dezelfde fouten? Een fMRI-onderzoek.

‘Missen is menselijk’; of maken machines dezelfde fouten als mensen?

Fouten maken deel uit van het leven. Zelfs het meest perfectionistische individu ziet zich bijna dagelijks geconfronteerd met allerlei vergissingen, hetzij door eigen toedoen hetzij in confrontatie met andermans of machinaal falen. En dit is maar goed ook. Wie immers geen actie onderneemt, maakt geen kans om een fout te maken en daaruit te leren. Fouten detecteren is daarom voor de mens erg belangrijk. Maar wat gebeurt er juist in je hersenen als je iemand in je omgeving een fout ziet begaan? En hoe reageert je brein als het een machine is die het probleem heeft veroorzaakt? Dit zijn vanzelfsprekende en zelfs cruciale vragen wanneer men wil begrijpen hoe mensen de wereld rondom zich vatten. Toch werd een duidelijk wetenschappelijk antwoord hierop nooit eerder geformuleerd.

In de psychologie onderzoekt men al geruime tijd hoe de hersenen fouten verwerken die mensen zelf begaan. Dergelijk onderzoek heeft aangetoond dat er in het menselijke brein een systeem bestaat dat specifiek toegewijd is aan de verwerking van eigen fouten. Wanneer men immers incorrect reageert in een computertaak wordt een deel van de prefrontale cortex actief, een regio in het voorste deel van de hersenen. Zo beschik je als het ware over je eigen ‘alarmsysteem’, dat je waarschuwt wanneer iets niet loopt zoals gepland. Recentelijk wezen onderzoekers erop dat dit foutenverwerkingssysteem niet alleen instaan voor het signaleren van eigen fouten, maar ook voor de verwerking van fouten van anderen in deze taken. Dit is niet eens zo onlogisch. Zoals de onderzoeker Bandura (1977) het al uitdrukte, zou het immers erg moeilijk leren, en bovendien ook gevaarlijk zijn, als je enkel rekening zou houden met de effecten van je eigen acties om te bepalen wat wel of niet te doen. Het doel van de huidige studie was daarom na te gaan of het foutenverwerkingssysteem alleen actief is wanneer je menselijke fouten observeert, of ook bij het zien van fouten van niet-levende instanties, zoals machines. Enkel en alleen op basis van de fysieke gelijkenis tussen een mens en een machine zou men een beperktere hersenactiviteit in het foutenverwerkingssysteem kunnen verwachten bij het zien van machinale fouten. Het lijkt immers onnodig om te leren van fouten waarvan je per definitie fysiek niet in staat bent ze zelf te maken.

In de studie werd een twintigtal deelnemers gevraagd filmpjes te bekijken, terwijl hun hersenactiviteit gemeten werd in een functional magnetic resonance imaging-scanner (fMRI). Dit toestel maakt als het ware een reeks foto’s van het brein, waarop je heel precies kan zien welke hersendelen een verhoogde bloedtoevoer krijgen en dus op het moment van ‘fotograferen’ gebruikt worden. Actieve hersencellen hebben namelijk meer zuurstof uit het bloed nodig dan hun inactieve broertjes. In de filmpjes werden acht verschillende situaties getoond waarin een persoon een alledaagse machine gebruikte (bv. fototoestel, drankautomaat, digitale klok, …). Zo zag men bijvoorbeeld een situatie waarin een persoon een koffietas in een koffieapparaat zette, waarna deze op de knop voor één kopje koffie drukte en de machine zijn werk deed. In een ander filmpje uit dezelfde situatie koos de persoon verkeerdelijk om de knop voor twee kopjes koffie in te drukken. Deze fout leidde ertoe dat het kopje koffie overliep, waarna het filmpje stopte. Zodoende leidde de menselijke handeling tot een fout. Bovendien kon in elk van de situaties ook een probleem ontstaan, hoewel de persoon volledig correct te werk ging. In dat geval maakte de machine de fout. In het voorbeeld van de koffiemachine zag men de mens via de correcte knop kiezen voor één kopje koffie, waarna de koffietas toch overstroomde. Via gepaste statistische analyses werd zo de hersenactiviteit achterhaald die uniek gerelateerd was aan het verwerken van de machinale en menselijke fouten.

De resultaten boden cruciale inzichten in de hersengebieden die betrokken zijn bij de perceptie van alledaagse fouten van menselijke en machinale aard. Zo bleek dat de observatie van zowel menselijke als machinale fouten activiteit uitlokte in een gebied nabij aan het eerder beschreven foutenverwerkingssysteem. Er bestaat met andere woorden geen fundamenteel verschil in de manier waarop we machinale en menselijke fouten begrijpen. Dit resultaat wijst erop dat het ‘alarmsysteem’ in het menselijke brein erg algemeen is van aard. Een interessante bevinding is dat het systeem zelfs méér actief is bij het zien van machinale fouten, ten opzichte van menselijke fouten. Hoe valt dit te verklaren? In de regel worden de meeste dagdagelijkse acties tot een goed einde gebracht. Het tot uiting komen van een fout is daarom doorgaans een onverwachte gebeurtenis. Bovendien kan men stellen dat machinale fouten minder te verwachten vallen dan menselijke fouten, omdat die eerste nog minder voorkomen. Om te kijken wat het effect is in de hersenen van die voor fouten kenmerkende onverwachtheid, werd voor aanvang van de studie per situatie nog een vierde filmpje gemaakt. Daarin voltrokken zich onverwachte maar niet echt foutieve gebeurtenissen. Het filmpje liet immers nogmaals de reeks gebeurtenissen zien die leidden tot het correcte resultaat. Op het moment dat de machine in werking trad echter, verscheen plotsklaps een willekeurig voorwerp in een uithoek van het beeld (een kleine zeilboot in het voorbeeld van de koffiemachine). Met behulp van dit extra filmpje kon bevestigd worden dat de activiteit in het hersensysteem afhangt van de mate waarin geobserveerde gebeurtenissen niet aan je verwachtingen voldoen. De activiteit van het hersengebied bij het plotseling zien van  het willekeurige voorwerp was immers nog groter dan die tijdens de perceptie van machinale fouten. Als we dit deel van ons brein opnieuw vergelijken met een alarmsysteem, kunnen we de hersenactiviteit dus interpreteren als hoe hard het alarm afgaat. Het blijkt dat onverwachte gebeurtenissen een veel luider alarm uitlokken dan menselijke fouten, terwijl de machinefouten daar ergens tussenin zitten. Het alarmsysteem waarschuwt je dus niet zozeer dat iets verkeerd gaat, maar eerder dat er iets onverwachts gebeurt.

Wanneer je dus binnenkort in je leven weer geconfronteerd wordt met iets of iemand die een fout maakt, weet dan dat het in je hersenen niet alleen draait om die fout maar wel om je verwachting daarrond. Onverwachte gebeurtenissen scheppen immers mooie mogelijkheden om te leren.